Haptische feedback bij maritieme operaties door Arthur Vrijdag (MTT) en David Abbink (CoR)

Meteen ging er een lampje branden bij Arthur Vrijdag, onderzoeker en universitair docent scheepswerktuigbouwkunde, hydromechanica en regeltechniek, toen hij binnenliep in het Haptics Lab van David Abbink, onderzoeker en universitair hoofddocent Human-Robot Interaction bij de afdeling Cognitive Robotics. Daar zag hij allerlei vreemde joysticks en hendels waarmee stuurcommando’s gegenereerd kunnen worden en waarop je krachten kan voelen (zogeheten haptische feedback). Hij dacht meteen: ‘waarom gebeurt dit nog niet bij schepen?’. Arthur en David schreven een cohesievoorstel voor het realiseren van een haptische simulator voor maritieme toepassingen. Met deze simulator kunnen prototypes ontworpen en getest worden. Van het toegekende geld stelden ze onderzoeker Frank Hoeckx aan. Een jaar lang ging hij aan de slag met hun idee.

Haptiek in de maritieme wereld
Haptiek in de maritieme wereld is nog onbekend terrein. Waarom eigenlijk? En wat zouden de voordelen kunnen zijn? Haptische feedback betekent terugkoppeling door middel van krachten, op gevoel dus, en is zo natuurlijk aanwezig bij het bewegen van ons lichaam dat we ons lastig kunnen voorstellen dat het er niet is. Maar probeer je veters maar eens te strikken als je vingers ijskoud zijn! Abbink laat zien dat haptische feedback betere controle en ‘situation awareness’ biedt bij het besturen van voertuigen, vergeleken met enkel visuele feedback of waarschuwingsfeedback. Bovendien kan haptische feedback helpen bij het interacteren met semi-automatische systemen. Dit heeft Abbink al in auto’s weten te implementeren. Momenteel doet hij nader onderzoek hiernaar in zijn VIDI project ‘Symbiotic Driving’. Via haptische feedback kan een stuurman voelen dat de hendel wordt teruggeduwd als hij snelheid moet minderen, bijvoorbeeld wanneer hij met te grote snelheid richting de kade wil afmeren. Haptische feedback kan niet alleen de veiligheid verhogen, maar kan ook leiden tot kostenverlaging i.v.m. boetes voor te vroeg of te laat komen: scheepsnelheid kan in de tijd ‘geleid’ worden door haptische signalen die makkelijk tijdelijk weggeduwd kunnen worden als de mens dat nodig acht. Daardoor blijft de bestuurder direct betrokken en wordt hij toch ondersteund in het op tijd aankomen op de plaats van bestemming. Bovendien kan haptiek een belangrijke rol spelen in het ondersteunen van kapiteins tijdens een lange vaart, de bestuurder wordt letterlijk ‘gestuurd’ in wat hij of zij moet doen.

Testopstelling
Frank Hoeckx bouwde in samenwerking met automatiseringsleverancier Bachmann en de Rotterdamse leverancier van simulatoren VSTEP een testopstelling waarmee gebruikers een aantal basisprincipes van haptic feedback in de scheepvaart kunnen ervaren. Met deze testopstelling geven David en Arthur regelmatig demonstraties van voorbeelden van haptische feedback bij maritieme operaties. Hiermee hopen ze met name bedrijven enthousiast te maken om partner te worden van een Joint Industry Project. Met een Joint Industry Project kunnen David en Arthur meer specifieke toepassingen en prototypes ontwikkelen die direct aansluiten bij de behoefte van de industrie. Zo hebben ze al meerdere industry demo’s georganiseerd in Delft en waren ze deze week aanwezig op de Marine Electrical and Control Systems Safety Conference (MECSS) conferentie in Glasgow om de opstelling aan de industrie en wetenschap te laten zien. Lees hier meer.

Testopstelling

Arthur Vrijdag

Arthur Vrijdag: ‘Op schepen moeten steeds minder mensen steeds meer taken tegelijk sneller en efficiënter uitvoeren. Ze lopen tegen de grenzen aan van hoeveel informatie ze nog kunnen opnemen. Het kan helpen als ze deze informatie door intuïtieve ‘haptic force feedback’ echt voelen door middel van terugkoppeling. Ook voor interactie met autonome schepen kan het een oplossing zijn. Bovendien is bediening op afstand veiliger en eenvoudiger als de bestuurder haptic feedback krijgt. We gaan nu verder onderzoeken hoe zinvol precies haptic feedback is voor de maritieme wereld’. Ik en David geloven erin en weten zeker dat dit een ‘gamechanger’ kan zijn.

Lees meer in de paper ‘Development of a test setup for exploring the potential of haptic feedback for maritime operations’